利用卫星的激光观测数据所确定的轨道精度，3天弧段可达1cm；对于径向定轨精度可达到2～2.5cm。
精确测定地球引力场模型及其时变性
在研究地球质心的位置变化过程中，激光技术测定了目前最准确的地球引力常数GM，其测定值为：GM＝398600.4415km3／s2；利用不同轨道倾角和高度的激光卫星，精确测定了地球引力场模型，并且测定了地球引力场低阶球谐系数的季节性变化；同时还得出了地球质心位置的周期性变化，包括季节性和年际变化，最新的测定值为：J2＝-2.6*10-11／年（历元1986.0）；地球引力场的变化反映了地球内部及各圈层（包括海洋、大气、地下水、冰层等）的复杂运动和相互作用过程，具有重要研究价值。
精确测定地球自转参数
地球自转参数（ERP）定义了地球旋转轴和随时间序列的定向运动以及在天球参考框架中的旋转速度。地球自转参数包括极移和日长（LOD）变化。利用激光测虎技术测定的地球极移分量（XP，YP）精度目前已达到0.1～0.2mas；日长（LOD）的测定精度目前已达到0.1ms。
监测全球地壳板块运动
利用激光长期观测数据可以精确地测定地面测站的地心坐标，高精度测站坐标的解算使得人们监测板块运动的愿望成为可能。利用激光测距技术获得的数据，已经估计了40多个测站的站速度和站间基线的变化率。如果测站位于板块的刚性部分，则其站速度就代表了板块运动。利用测站基线的变化率和站速度可以解算板块间的相对运动。
高精度海平面和冰盖地形的测量
激光测距技术与其他空间技术（如GNSS、雷达高度计、SAR等）联合应用，将可能实现毫米级精度的海平面和冰盖地形的测量。
空间碎片轨道确定和监测
利用激光测距技术可以精确测定空间碎片，确定碎片轨道位置，为空间碎片监测和空间碰撞预警系统提供精密轨道信息。
激光测距传感器在军事领域的应用
轻型便携式脉冲激光测距仪
轻型便携式脉冲激光测距仪包括步兵和炮兵侦察用的手持式以及前沿侦察和前沿对空控制(FAC)双用途的激光测距仪—目标指示器。对上述用途的系统，要求机动灵活、重复轻、体积小、用电池组作电源、可靠性和维修性高以及单一产品的成本低等。
在现代战争中，由以前单一的步兵、炮兵独立作战发展到有步兵、炮兵和海军陆战队组成的特种部队联合作战，武器系统也由单一的地炮、高炮逐渐采用多功能综合高技术。因此激光测距仪也由单一测距功能的便携式、手持式发展到激光测距、红外瞄准的昼夜观测仪以及激光测距、目标指示、红外瞄准的激光红外目标指示器等。
地面车载脉冲激光测距仪
地面车载脉冲激光测距仪包括坦克、步兵战车(IFV)、火控、对空防御、火炮或导弹制导火控以及目前发展的地面车载激光测距仪—目标指示器等。其主要技术性能：最大测程4~10km，测距精度±5~10m，目标分辨约20m，重复频率0.1~1Hz，束散角0.4~1mrad。
